烟气气相组分及Ca(OH)_2对KMnO_4氧化NO的影响机理

在固定床反应器中考察了KMnO₄氧化烟气中NO的过程,分析了烟气组分H₂O、O₂及SO₂对NO氧化过程的影响规律,得到了Ca（OH）₂对KMnO₄氧化NO的影响机理。实验结果表明,H₂O是KMnO₄氧化NO的必要条件;在含H₂O条件下,O₂可以提高NO氧化率。SO₂与氧化剂反应生成无水钾镁钒类复盐K₂Mn₂（SO₄）₃对NO氧化具有负面作用;Ca（OH）₂的加入提高了氧化剂表面的固体碱度从而促进氧化过程进行;通过添加Ca（OH）₂可以降低SO₂对NO氧化过程的负面影响。根据气体成分和产物分析可知,KMnO₄在钙基吸收剂表面氧化烟气中NO的机理可能是KMnO₄以离子态将吸附在氧化剂表面的NO和SO₂氧化为NO₂和SO₃,生成的NO₂、SO₃再传递到氧化位临近的碱性位被吸收。     

基于低温联合脱除的中低温Hg形态转化机理

与其他燃煤污染物联合脱除是解决燃煤汞排放问题的有效手段,促进Hg⁰向Hg²⁺的形态转化可以提高现有污染物控制装置对燃煤汞排放的控制能力。应用汞形态转化实验台,在中低温条件下研究分析Cl₂、SO₂、H₂O以及 NO₂对Hg⁰氧化过程的影响机理,结果表明,中低温条件下,10 μl•L^-1Cl₂可以氧化90%以上的Hg⁰。SO₂对Hg⁰形态转化过程的影响呈现区间性变化,按照SO₂浓度由小到大可划分为3个区间,只有在第（Ⅱ）区间内SO₂浓度才能显著影响Hg⁰的形态转化过程。H₂O与Cl₂反应的生成物HCl可以氧化Hg⁰,但其在中低温条件下氧化Hg⁰的能力弱于Cl₂,使得H₂O的存在抑制了Hg⁰的形态转化。将NO氧化为NO₂后进行脱除是低温条件下联合脱除的重要路线,NO₂在分解过程中释放出自由氧原子可以将Hg⁰氧化为HgO,这增强了低温条件下汞与NO_x联合脱除的技术可行性。     

SO2和NO在载体γ-Al2O3上的相互作用

通过分析载体γ-Al₂O₃在423 K吸附NO和SO₂气体时的TPD和DRIFTS谱图,研究了SO₂和NO在γ-Al₂O₃上的相互作用。结果表明,在γ-Al₂O₃上SO₂促进NO氧化,NO促进SO₂吸附,O₂参与了SO₂和NO之间的相互作用。机理探讨认为,NO和SO₂在γ-Al₂O₃上吸附时至少形成两类中间体,一类中间体分解放出NO₂,另一类中间体分解产生SO₃,两类中间体分解后均产生氧空位,O₂通过（至少为途径之一）补充氧空位重新生成晶格氧或晶格缺陷吸附氧参加SO₂和NO之间的相互作用。     

Synthesis of tributyl citrate catalyzed by Ce(SO4)2·4H2O/ NH2SO3H

研究了柠檬酸与正丁醇在Ce(SO₄)₂·4H₂O/ NH₂SO₃H复配催化剂催化作用下制备柠檬酸三丁酯的工艺条件。实验结果表明Ce(SO₄)₂·4H₂O/ NH₂SO₃H催化合成柠檬酸三丁酯的最佳反应条件为：醇酸摩尔比为4.0∶1,催化剂用量为1.5%（以柠檬酸质量计）,m[Ce(SO₄)₂·4H₂O]∶m(NH₂SO₃H)=2∶1,反应温度为150 ℃,反应时间为7 h,酯化率＞98.5%,精制后产品纯度>99.5%。     

脉冲放电NO脱除过程模拟

建立了数学模型,把所考虑的NO/N₂/O₂/H₂O脉冲放电体系中的主要化学反应,归结为各物种浓度的刚性常微分方程组的初值问题来求解,计算方法选用Rosenbrock法,得到了物种浓度随停留时间的演化规律。结果表明：NO还原和氧化在其脱除过程中同时共存,当NO,N₂,O₂,H₂O和CO₂的体积浓度分别为200×10^-6,80%, 5％,6％和9％时,NO氧化所占的比例比NO还原的大很多;脉冲频率增大导致NO还原率和氧化率均增大;H₂O浓度增大导致HNO₃浓度增大,表明NO氧化所占的比例随H₂O浓度增大而增大。     

电晕-吸收法治理NOx废气技术

采用电晕结合现场化学吸收的方法对NO的去除效果进行了实验研究.电晕反应器为线筒式结构,作为吸收剂的Ca(OH)₂均匀地覆盖在筒壁的内表面.实验表明此法能有效地除去气流中的氮氧化物,NO的去除率大大高于反应器内没有固体吸收剂的情况,同时反应器出口NO₂的浓度小于12 mg•m^-3.可以认为反应器内的Ca(OH)₂吸收剂与NO的氧化产物NO₂或NO₃的吸收反应促进了NO的分解反应.研究还发现在气流中有氧气和水分存在时有利于NO的氧化反应和气固吸收反应,从而提高了NO的去除率.     

用KMnO4调质钙基吸收剂从燃煤烟气同时脱硫脱硝

在固定床反应器中考察了强氧化剂KMnO₄作为添加剂对钙基吸收剂同时脱硫脱硝的调质效果。实验结果表明,不含KMnO₄时钙基吸收剂不能有效脱除NO,而当KMnO₄存在Ca/(S+0.5N)为1.8时,钙基吸收剂可获得31.4％的脱硫率和13.5％的脱硝率。实验还研究了各种参数变化对脱硫率和脱硝率的影响,反应温度升高能够促进SO2的脱除,但脱硝率对温度的变化不敏感;脱硫率随着烟气相对湿度的增加而增加,但脱硝率与相对湿度的关系不是单调的,存在一个最大值;O₂是脱除NO的必要条件。结合气体分析和产物分析的实验结果发现,NO被脱除的机理是先被氧化为NO₂,然后再与吸收剂和脱硫产物反应生成了硝酸盐和亚硝酸盐。为半干法脱硫技术中加入脱硝功能的可能性提供参考依据。     

手性磷酸锌钠的低热固相合成及调控

对合成多孔功能材料手性磷酸锌钠的新方法进行了研究,以聚乙二醇-400 （PEG-400）为表面活性剂,Na₃PO₄·12H₂O和无机锌盐为原料,用低热固相反应一步法成功合成得到P6₁22空间群的手性NaZnPO₄·H₂O。实验考察了不同的锌盐、磷酸盐,以及不同pH值对产物的影响。结果表明, pH值起着重要的作用,其调控着产物的结构;锌盐的种类不影响产物的结构;磷酸盐的种类则通过pH值的调控作用对产物产生影响。当pH在11、7～9、5、3左右时,得到的产物分别为(1) P6₁22空间群的手性NaZnPO₄·H₂O与非手性的NaZnPO₄(OH)的混合物;(2)P6₁22空间群的手性的 NaZnPO₄·H₂O;(3)非手性的NaH(ZnPO₄)₂;(4)非手性的Zn₃(PO₄)₂·4H₂O。以PEG-400为表面活性剂,Na₃PO₄·12H₂O及无机锌盐为原料,在P/Zn=1.18（摩尔比）,pH=7～9,反应混合物于50℃陈化6 h的条件下,合成产物为手性NaZnPO₄·H₂O。     

原位漫反射红外光谱研究NO和NH3在CuO/γ-Al2O3催化剂上的吸附行为

利用原位漫反射红外光谱法在线研究NH₃和NO在CuO/γ-Al₂O₃催化剂表面吸附和氧化的反应过程。NH₃不仅能被吸附在L酸位,也能被吸附在B酸位。NH3氧化脱氢形成NH₂物种是反应的中间步骤。NO和NO₂以多种形态吸附在催化剂表面。O₂存在条件下有利于吸附的NO物种被氧化成高价的NO₂。暂态实验中,吸附NH₃饱和的催化剂载体通入NO和O₂后,共价吸附的NH₃首先消失,而NH⁺₄没有参加反应。吸附NO饱和的催化剂载体通入NH₃和O₂后,吸附态NO特征峰基本没有变化。选择性催化还原反应发生在吸附态NH₃和气态NO之间,吸附态的NO及其氧化生成的亚硝基和硝基物种不参与SCR反应。     

原位漫反射红外光谱研究NO和NH3在CuO/γ-Al2O3催化剂上的吸附行为

利用原位漫反射红外光谱法在线研究NH₃和NO在CuO/γ-Al₂O₃催化剂表面吸附和氧化的反应过程。NH₃不仅能被吸附在L酸位,也能被吸附在B酸位。NH3氧化脱氢形成NH₂物种是反应的中间步骤。NO和NO₂以多种形态吸附在催化剂表面。O₂存在条件下有利于吸附的NO物种被氧化成高价的NO₂。暂态实验中,吸附NH₃饱和的催化剂载体通入NO和O₂后,共价吸附的NH₃首先消失,而NH⁺₄没有参加反应。吸附NO饱和的催化剂载体通入NH₃和O₂后,吸附态NO特征峰基本没有变化。选择性催化还原反应发生在吸附态NH₃和气态NO之间,吸附态的NO及其氧化生成的亚硝基和硝基物种不参与SCR反应。     

模拟土壤介质中仿古铸铁腐蚀产物的形貌及其生长过程

采用金相、显微激光拉曼和X射线衍射等技术研究了仿古铸铁在模拟土壤介质(0.06 mol•L^-1 NaCl+0.03 mol•L^-1 Na₂SO₄+0.01 mol•L^-1 NaHCO₃溶液)中的腐蚀形态、腐蚀产物的形貌及其生长和发展过程.结果表明,在最初的34 h内,铸铁发生铁的选择性腐蚀,在试样表面留下许多白色圈状的Fe(OH)₂沉淀,圈内则是分散状的Fe(OH)₂;浸泡120 h时,观察到试样表面有一层深绿色的腐蚀产物,其组分主要为GR(Cl^-)（化学式为Fe^Ⅱ₃Fe^Ⅲ（OH）₈Cl•2H₂O）和GR(SO^2-₄)（化学式为Fe^Ⅱ₄Fe^Ⅲ₂（OH）₁₂SO₄•2H₂O）,绿锈表面呈黄色;约288 h后,腐蚀产物呈现分层,内层主要由黑色结晶状的FeO和Fe₃O₄组成,外层主要为疏松多孔的砖红色γ-FeOOH,后者是铁器表面的一种有害锈.     

气体与煤表面吸附作用的量子化学研究

选用褐煤、次烟煤、高挥发分烟煤、低挥发分烟煤和无烟煤5种煤表面结构模型,采用量子化学半经验方法INDO,从分子水平描述了CO、O₂、H₂O(g)、CO₂、CH₄和H₂等6种气体在煤表面的吸附作用,计算了气体在煤表面的吸附能、吸附距离、吸附作用键级和净电荷变化等微观参数,用Morse函数拟合了气体与煤表面的结合能曲线,得到了气体吸附作用强弱次序为：CO和O₂最强,H₂O和CO₂次之,CH₄和H₂最弱。     

1.5 MW循环流化床锅炉内煤与垃圾混烧的烟气特性

通过对1.5 MW循环流化床锅炉内煤与垃圾混烧产生的烟气中的CO、HCl、SO₂、NO_x、H₂O、二噁英等成分进行在线监测,发现原煤燃烧排放的CO浓度要高于添加垃圾后排放的CO浓度,随垃圾加入比例的增大,不完全燃烧份额增加,相应的CO排放值逐渐提高。由于原煤含硫量远高于垃圾含硫量,因此随着垃圾加入比例的增大,烟气中的SO₂浓度有所降低。烟气中HCl浓度随着垃圾加入比例的增大几乎呈直线增加。而烟气中NO_x浓度则呈现出含量下降的趋势,这证明循环流化床锅炉可以抑制NO_x总量的生成,但N₂O的排放浓度会有所增加。此外,随着垃圾加入比例的增大,烟气中的H₂O和二噁英含量也有所增加,成为该工艺实际应用过程中需要考虑的问题。     

O2/CO2气氛下煤燃烧SO2/NO析出特性

在水平管式炉上研究了O₂浓度、CO₂浓度、温度及石灰石添加等各参数对O₂/CO₂气氛下徐州烟煤和龙岩无烟煤燃烧过程中SO₂/NO排放特性的影响。结果发现,O₂/CO₂气氛下,烟煤和无烟煤燃烧SO₂/NO的析出规律与空气气氛下不同,同等O₂浓度下析出量比空气气氛下小。O₂/CO₂气氛下,随着O₂浓度的提高,烟煤和无烟煤SO₂/NO排放量均增大;随着CO₂浓度的升高, SO₂/NO排放量均减小。O₂/CO₂气氛下,石灰石添加对SO₂排放的抑制作用低于空气气氛下;石灰石添加对NO的排放有一定减排作用。对煤灰的元素分析显示O₂/CO₂燃烧对SO₂的抑制主要是由于煤灰的自固硫能力增强,而对NO的减排作用则是促进燃料N向其他含N气体的转换。     

酸性离子液体中苯甲醇催化氧化合成苯甲醛

在没有任何有机溶剂和卤素的条件下，以30%H₂O₂为氧化剂，Na₂WO₄·2H₂O为催化剂，在酸性离子液体[(CH₂)₄SO₃HMIm]TSO中，研究了苯甲醇选择性氧化合成苯甲醛。在n(苯甲醇)∶n（H₂O₂）∶n(离子液体)∶n(Na₂WO₄·2H₂O)=40∶48∶1∶1、90 ℃和3 h条件下，催化效果最好，此时苯甲醇转化率为90.1%，苯甲醛选择性为92.1%。反应结束后，产物和离子液体分层，通过简单的倾倒即可分离产物。分离后的离子液体经真空干燥脱水后重复使用4次，催化活性基本不变。     

负载型金属催化剂催化KBH4水解析氢性能研究

以高比表面积和规整性强的蜂窝陶瓷（2MgO₂·Al₂O₃·SiO₂）为载体，涂敷TiO₂后，用水热合成法分别负载铁、钴和镍盐，500 ℃焙烧及硼氢化钾（KBH₄）浸渍后，合成了负载型金属催化剂。负载不同金属盐的催化剂析氢性能比较结果为钴＞铁＞镍。实验研究表明，负载硝酸铁［Fe(NO₃)₃·9H₂O］和氯化钴(CoCl₂·6H₂O)的催化剂经KHB₄浸渍后析氢性能均明显改善。利用X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）对催化剂的表征结果证实,负载硝酸铁催化剂表面真正起催化析氢性能的活性组分为单质铁，负载氯化钴催化剂表面生成了CoTiO₃，且该催化剂具有优良的催化碱性KBH₄溶液水解析氢性能，常温下该催化剂0.34 g于NaOH质量分数约为18%，KBH4质量分数约为10%的溶液中催化析氢速率可达160 mL·min^－1。     

O2/CO2气氛下煤燃烧SO2/NO析出特性

在水平管式炉上研究了O₂浓度、CO₂浓度、温度及石灰石添加等各参数对O₂/CO₂气氛下徐州烟煤和龙岩无烟煤燃烧过程中SO₂/NO排放特性的影响。结果发现,O₂/CO₂气氛下,烟煤和无烟煤燃烧SO₂/NO的析出规律与空气气氛下不同,同等O₂浓度下析出量比空气气氛下小。O₂/CO₂气氛下,随着O₂浓度的提高,烟煤和无烟煤SO₂/NO排放量均增大;随着CO₂浓度的升高, SO₂/NO排放量均减小。O₂/CO₂气氛下,石灰石添加对SO₂排放的抑制作用低于空气气氛下;石灰石添加对NO的排放有一定减排作用。对煤灰的元素分析显示O₂/CO₂燃烧对SO₂的抑制主要是由于煤灰的自固硫能力增强,而对NO的减排作用则是促进燃料N向其他含N气体的转换。     

单分散Co/SiO2催化剂的制备及其F-T合成性能

以Co(NO₃)₂·6H₂O和Co(NO₃)₂·7C₆H₁₃OH为前驱体,采用热分解法制得Co/SiO₂催化剂,通过BET、TEM、HRTEM、XPS和TPR等手段进行表征,并对F-T合成反应性能进行了评价。结果表明,浸渍法制备的Co₃O₄颗粒团聚严重,而热分解法制备的Co₃O₄颗粒呈球形,单分散状态。与浸渍法制备的催化剂相比,热分解法制备的催化剂孔容较小,表面钴硅原子比较高,钴硅相互作用较强。评价结果表明,热分解法制备的催化剂反应活性低于浸渍法制备的催化剂,但汽油（C₅～C₁₁）选择性高,且选择性在前驱体去结晶水后有所增大.     

孔形羟基磷灰石负载锶化合物催化剂的制备与表征

通过在873 K焙烧Sr(NO₃)₂/孔形羟基磷灰石，成功地制备了一种新型的固体碱催化剂，并对其进行TG-DTA、XRD、IR、SEM、BET和碱强度表征。结果表明，在873 K，发生固相离子交换反应——Ca₅［PO₄］_3-y(CO₃·OH)_y］(OH)+SrOCa_5-xSr_x［PO₄］_3-y(CO₃·OH)_y］(OH)+ Ca_xSr_1-xO，孔形羟基磷灰石表面上的新相Ca_xSr_1-xO能抑制羟基磷灰石的分解，并能阻止羟基磷灰石的重结晶，使羟基磷灰石在高温下保持孔形结构。用此固体碱催化剂催化大豆油与甲醇的酯交换反应，可使豆油的转化率达到85%。     

动态UV-vis/H2O2/草酸铁络合物法光解苯胺

UV -vis/H₂ O₂ /草酸铁络合物法是一种高级氧化工艺 ,这个工艺产生的羟自由基·OH是一种很强的氧化剂 ,能很快和水中有机物发生反应 .以苯胺为处理对象对该法的氧化能力和效果进行了研究 ,并确定了降解苯胺的最佳工艺条件 :pH =3 .5 ,Fe^{2 +} ∶H₂ O₂ ∶C₂ O^{2 -}₄ ≈ 1∶4∶6 (mole) .UV -vis/H₂ O₂ /草酸铁络合物法处理高浓度苯胺水样非常有效 ,12min内苯胺去除率均在 99%以上 .流动法处理苯胺模拟废水的效果明显好于静态法